矩形高层建筑扭转动力风荷载解析模型

本文通过研究不同长宽比、高宽比的矩形棱柱体在边界层风洞中典型攻角下的扭矩，提出了矩形高层建筑扭矩功率谱密度、均方根扭矩系数和Strouhal数的经验公式，并对相干函数作了一定的探讨，建立了完整的扭转动力风荷载解析模型。该模型和试验结果吻合较好，证明它是合理有效的，可在此基础上建立高层建筑扭转动力响应频域计算方法。     

通风块石层非达西效应的试验研究

块石通风路基是青藏铁路建设中保护多年冻土的主要措施,准确地描述空气在块石中的流动是块碎石路基冷却效应数值分析的首要问题.通过风洞试验研究了块石层内部渗流速度和压力梯度的关系,试验中块石的平均粒径为12.5cm,孔隙率为0.487,风速和压力差数据是在不同的风机转速下测得.结果表明:块石层内空气渗流速度随压力梯度增大而增大,压力梯度与渗流速度之间存在非线性关系.基于Forchheimer方程,利用试验数据获得了块石层的渗透率和惯性阻力系数.这些结果可为各种块石结构路基降温效果的数值分析提供理论基础.     

苔藓结皮对土壤风蚀影响的风洞试验和模拟北大核心CSCD

生物结皮在干旱半干旱地区土壤风蚀防控中发挥着重要作用。明确生物结皮对土壤风蚀的影响,对量化风蚀预报模型中的生物结皮因子、提高模型预测风蚀的准确性和可靠性具有重要意义。本研究以苔藓结皮为例,对比了风洞试验和单次事件风蚀评估模型(SWEEP)模拟的风蚀速率与输沙率的差异,分析了苔藓结皮盖度和空间分布对土壤风蚀的影响。结果表明:(1)风蚀速率和输沙率均随结皮盖度的增加而减小,尤其是在较大风速下(15 m·s^(-1)),当结皮盖度从10%增加到80%时,风洞试验的平均风蚀速率和输沙率分别减小了98.3%和99.3%,SWEEP模拟的结果分别减小了93.2%和78.9%。(2)相同结皮盖度下,苔藓结皮分布于上风向区域时土壤风蚀速率和输沙率最小,斑块状分布次之,分布于下风向区域时最大。(3)对比风洞试验和SWEEP模拟结果,不同结皮盖度下SWEEP模拟的风蚀速率和输沙率大多显著(P<0.05)高于风洞试验结果。未来的研究应在风蚀预报模型中构建生物结皮因子影响风蚀速率的定量表达,以提高模型预报风蚀的准确性。     

风沙对结构冲击作用的研究进展与展望

沙尘暴本质为风携沙的气固两相流,对建构(筑)物产生的作用力由风荷载和沙粒的冲击荷载组成。遗憾的是,目前的结构抗风设计仅考虑风荷载作用,忽略了沙粒对结构的冲击效应,且因为研究手段有限,目前的研究成果不足以全面地反映风沙对结构物冲击行为的机理。文中将沙粒的冲击行为研究现状分为3部分:冲击前沙粒的运动、冲击时的接触碰撞以及冲击后的冲蚀磨损,以此概述了风沙对结构物冲击行为的研究现状,并总结了目前研究中出现的主要问题,最后提出将数学模型推导、风沙风洞试验、现场实测、数值模拟4个方面系统结合,综合开展风沙流及沙粒对结构的冲击机理及冲击作用研究的展望。     

青藏铁路沿线不同类型挡沙墙阻沙率

基于风洞试验对青藏铁路沿线不同类型防沙措施防沙效果进行模拟研究，探讨了不同类型挡沙墙的防沙效果。结果表明：挂板式、轨枕式和箱式挡沙墙输沙率随高度基本呈递增缓变型趋势，最大输沙率低于20%；铃铛式和高立式聚乙烯（PE）网挡沙墙随高度呈递减陡降型趋势，距地表6~8 cm处为转折点，转折点以上输沙率随高度增大急剧减小，转折点以下输沙率随高度变化较为平缓，最大输沙率低于50%。随着风速的增大，各挡沙墙的阻沙率呈递减趋势：挂板式和轨枕式挡沙墙对风速的敏感性最弱，整体阻沙效果较优，可大范围推广；箱式挡沙墙对风速的敏感性较弱，建议在风速18 m·s^-1以下的地区使用；PE网挡沙墙防沙效果对风速的敏感性最强，建议在风速10 m·s^-1以下的地区使用。     

海岛局部风场特性的风洞试验和数值模拟研究

针对海岛局部风效应突出的问题,采用边界层风洞试验与数值模拟相结合的方法,对3种坡度的理想化海岛地形的风剖面进行了数值拟合,定义了差异系数来描述风剖面变化,利用数值模拟研究了差异系数和最大加速比在迎风侧的分布,重点探讨了海岛坡度和高度对最大加速比和差异系数的影响;基于风洞数据,对迎风侧和背风侧顺风向、横风向和竖向湍流强度...     

沙漠公路风沙土路基风蚀破坏试验研究

以沙漠公路风沙土路基为研究对象,通过室内风蚀风洞试验研究路基的风蚀破坏规律,以及路基不同断面对风沙流运动的影响。以路基高度、路基边坡坡率和路基宽度作为路基断面主要设计参数,研究不同路基断面下风沙流扰动、增速、减速、恢复的过程,以及路基周围风速流场的变化特征,分析路基病害较未病害时路基周围流场的变化。试验结果表明：路基高度和边坡坡率对风沙流运动的影响较大。随路基高度增加,路基对风沙流流场扰动增强,迎风坡坡顶处吹蚀破坏和背风坡坡底处堆蚀破坏越显著,在确定的路基边坡坡率下,路基模型高度为250 mm较模型高度为60 mm时,迎风坡坡顶风速增加1.13倍,背风坡坡底风速减小2.53倍,建议沙漠公路路基高度宜小于2.5 m。进一步,在确定的路基高度下,比较不同的边坡坡率对路基沿程风速的影响,发现当路基边坡坡率为1:1.75时,路基沿程风速变化不明显,沙漠公路风沙土路基不宜被风蚀破坏。     

05106型海洋风传感器简介

本文介绍了美国Ｒ．Ｍ．ＹＯＵＮＧ公司的新产品－０５１０６型海洋风传感器,并简单地分析了Ｒ．Ｍ．ＹＯＵＮＧ公司在该风传感器中采用的关键技术。     

腾格里沙漠东南缘柠条(Caragana korshinskii)种子风力再传播过程及其影响因素北大核心CSCD

种子风力再传播是沙漠人工固沙林柠条(Caragana korshinskii)种群自然更新的关键过程,该过程对固定沙地地表结皮覆盖的响应特征仍不明确。在腾格里沙漠东南缘分别选取75%~100%、50%~75%、30%~50%、0~30%的结皮覆盖和裸沙地,采用野外风洞,进行了柠条种子风力再传播过程的模拟研究。结果表明:(1)随着结皮覆盖度的升高,种子传播距离逐渐增加,而种子被埋藏的概率逐渐降低。当结皮覆盖度在75%~100%时种子远距离传播的概率最高为45.56%,种子抗远距离传播概率最低,种子被埋藏的概率为0;当结皮覆盖度在50%~75%时非远距离传播概率最高为73.33%;当结皮覆盖度在30%~50%时种子抗远距离传播概率最高为62.22%;当结皮覆盖度在0~30%时种子被埋藏的概率增加;裸沙地远距离传播概率最低为5%。(2)随着风速的增加,种子的水平传播距离增加,且种子越小,传播越远,风力再传播越易发生;当风速高于13.6 m·s^(-1)时,对低结皮盖度样地产生覆沙,并对已埋藏的种子产生再次搬运。(3)种子传播率与距离拟合,中种子传播率与距离的拟合效果最好,关系为y=-0.002x^(3)+0.182x^(2)-1.660x+4.084。     

通过刚性模型试验评价中庭采光顶风荷载及其响应的方法

当中庭采光顶的建筑设计完成以后,在结构形式上可能仍然存在多种方案,这就需要对每个设计方案的动力性能和风致响应进行评价,而通过气动弹性试验来测定每个方案是不现实的。因此,本文提出了采用刚性测压试验原始数据和有限元时程分析相结合的方法,通过一次刚性测压试验和多次有限元分析来解决,这显然更经济合理。本文将以上海世茂中庭采光顶项目为例,详细地介绍上述风致响应计算方法及其有关结论。